Esquema de la generación de células madre pluripotenciales inducidas. Fuente: Wikimedia Commons.
Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern de Estados Unidos ha conseguido por vez primera transformar una célula madre embrionaria humana en una neurona específica, del mismo tipo que destruye la enfermedad del Alzheimer en sus estadios iniciales.
La destrucción de este tipo de células nerviosas del cerebro es lo que ocasiona la pérdida de la memoria en pacientes con este trastorno.
Tanto la pérdida de memoria como la desorientación son los primeros síntomas del Alzheimer, una enfermedad neurodegenerativa que se manifiesta como deterioro cognitivo y trastornos conductuales.
Evitar la muerte neuronal
Según publica la citada universidad en un comunicado, la posibilidad de reprogramar las células madre para dar lugar a un suministro ilimitado de neuronas humanas propiciará la aparición de nuevos medicamentos de prueba contra el Alzheimer.
Por otro lado, el avance permitirá a los científicos analizar las causas de la muerte de las neuronas y, con el tiempo, posibilitará los transplantes de nuevas neuronas en pacientes con Alzheimer.
Concretamente, los investigadores de la Northwestern University consiguieron desarrollar, a partir de las células madre, unas neuronas conocidas como “neuronas colinérgicas del cerebro anterior basal”.
Estas células nerviosas son las que ayudan a una región del cerebro llamada hipocampo a retener los recuerdos. En el cerebro existe una población relativamente pequeña de estas neuronas, pero su pérdida provoca un efecto veloz y devastador en la capacidad de recordar.
Según uno de los autores de la investigación, el neurólogo de la Universidad Northwester, Jack Kessler, ahora que ya se sabe cómo desarrollar estas células nerviosas en laboratorio, éstas podrán ser estudiadas en cultivos, para averiguar cómo se puede evitar su muerte.
Funcionamiento corriente
Otro de los autores del estudio, el también neurólogo Christopher Bissonnette, añade que “esta técnica para producir neuronas permite hacer crecer un número casi infinito de estas células en laboratorio, lo que permitirá a otros científicos analizar porqué esta población de células muere selectivamente como consecuencia del Alzheimer”.
La destrucción de este tipo de células nerviosas del cerebro es lo que ocasiona la pérdida de la memoria en pacientes con este trastorno.
Tanto la pérdida de memoria como la desorientación son los primeros síntomas del Alzheimer, una enfermedad neurodegenerativa que se manifiesta como deterioro cognitivo y trastornos conductuales.
Evitar la muerte neuronal
Según publica la citada universidad en un comunicado, la posibilidad de reprogramar las células madre para dar lugar a un suministro ilimitado de neuronas humanas propiciará la aparición de nuevos medicamentos de prueba contra el Alzheimer.
Por otro lado, el avance permitirá a los científicos analizar las causas de la muerte de las neuronas y, con el tiempo, posibilitará los transplantes de nuevas neuronas en pacientes con Alzheimer.
Concretamente, los investigadores de la Northwestern University consiguieron desarrollar, a partir de las células madre, unas neuronas conocidas como “neuronas colinérgicas del cerebro anterior basal”.
Estas células nerviosas son las que ayudan a una región del cerebro llamada hipocampo a retener los recuerdos. En el cerebro existe una población relativamente pequeña de estas neuronas, pero su pérdida provoca un efecto veloz y devastador en la capacidad de recordar.
Según uno de los autores de la investigación, el neurólogo de la Universidad Northwester, Jack Kessler, ahora que ya se sabe cómo desarrollar estas células nerviosas en laboratorio, éstas podrán ser estudiadas en cultivos, para averiguar cómo se puede evitar su muerte.
Funcionamiento corriente
Otro de los autores del estudio, el también neurólogo Christopher Bissonnette, añade que “esta técnica para producir neuronas permite hacer crecer un número casi infinito de estas células en laboratorio, lo que permitirá a otros científicos analizar porqué esta población de células muere selectivamente como consecuencia del Alzheimer”.
Jack Kessler. Fuente: Universidad Northwestern.
La posibilidad de generar neuronas también supone que los investigadores puedan testar rápidamente miles de medicamentos distintos para comprobar cuál de ellos mantiene a las células vivas en un entorno nocivo. Esta técnica de experimentación rápida es conocida como “cribado de alto rendimiento”.
Kessler y Bissonnette han demostrado ya que las neuronas producidas con su método funcionan igual que las neuronas originales. Los científicos transplantaron las neuronas generadas en el hipocampo del cerebro de ratones, en el que se constató que presentaban un funcionamiento corriente.
Otra forma de producir células nerviosas
Las neuronas desarrolladas a partir de células madre produjeron axones o prolongaciones neuronales que conducen el impulso nervioso dirigidos hacia el hipocampo, y liberaron acetilcolina, que es un neurotransmisor que liberan específicamente las neuronas colinérgicas, y que es necesario para que el hipocampo retenga los recuerdos procedentes de otras partes del cerebro.
En otra investigación reciente, estos mismos científicos descubrieron una segunda técnica de desarrollo de nuevas neuronas. En este caso, los investigadores generaron en primer lugar células madre embrionarias (conocidas como células madre pluripotentes inducidas o iPS) a partir de células de piel humana y, después, transformaron las iPS en neuronas.
Estas neuronas y sus células madre precedentes fueron desarrolladas a partir de células de piel de tres grupos de personas: pacientes con Alzheimer, pacientes sanos sin antecedentes de casos de Alzheimer en sus familias, y pacientes sanos con una propensión incrementada a padecer la enfermedad, por antecedentes familiares (por razones genéticas o desconocidas).
Según Kessler, este método de obtención de células constituye una “nueva forma de estudiar células humanas enfermas por el Alzheimer”.
Buscarle un hogar a las neuronas
En la primera investigación mencionada, los científicos tuvieron que desarrollar y probar millones de células para descubrir cómo convertir una secuencia exacta de genes, para transformar las células madre en neuronas colinérgicas.
Según explica Bissonnette: “una célula madre tiene el potencial de convertirse en cualquier célula del cuerpo, desde una célula del corazón hasta una de la piel. Su desarrollo final está ocasionado por una gran cantidad de factores que lentamente la dirigen hacia un tipo concreto de célula”.
Además, los científicos tuvieron no sólo que generar las células, sino también aprender cómo estabilizarlas, de manera que viviesen al menos 20 días para poder probar que eran las células que esperaban.
A pesar de la importancia de los avances obtenidos, aún queda por averiguar en qué tipo de cultivo de tejido las neuronas humanas maduras podrían vivir. Una vez que se descubra esto, los científicos podrán hacer que las neuronas duren un tiempo indefinido. Los resultados de la presente investigación han aparecido publicados en la revista especializada Stem Cells.
Kessler y Bissonnette han demostrado ya que las neuronas producidas con su método funcionan igual que las neuronas originales. Los científicos transplantaron las neuronas generadas en el hipocampo del cerebro de ratones, en el que se constató que presentaban un funcionamiento corriente.
Otra forma de producir células nerviosas
Las neuronas desarrolladas a partir de células madre produjeron axones o prolongaciones neuronales que conducen el impulso nervioso dirigidos hacia el hipocampo, y liberaron acetilcolina, que es un neurotransmisor que liberan específicamente las neuronas colinérgicas, y que es necesario para que el hipocampo retenga los recuerdos procedentes de otras partes del cerebro.
En otra investigación reciente, estos mismos científicos descubrieron una segunda técnica de desarrollo de nuevas neuronas. En este caso, los investigadores generaron en primer lugar células madre embrionarias (conocidas como células madre pluripotentes inducidas o iPS) a partir de células de piel humana y, después, transformaron las iPS en neuronas.
Estas neuronas y sus células madre precedentes fueron desarrolladas a partir de células de piel de tres grupos de personas: pacientes con Alzheimer, pacientes sanos sin antecedentes de casos de Alzheimer en sus familias, y pacientes sanos con una propensión incrementada a padecer la enfermedad, por antecedentes familiares (por razones genéticas o desconocidas).
Según Kessler, este método de obtención de células constituye una “nueva forma de estudiar células humanas enfermas por el Alzheimer”.
Buscarle un hogar a las neuronas
En la primera investigación mencionada, los científicos tuvieron que desarrollar y probar millones de células para descubrir cómo convertir una secuencia exacta de genes, para transformar las células madre en neuronas colinérgicas.
Según explica Bissonnette: “una célula madre tiene el potencial de convertirse en cualquier célula del cuerpo, desde una célula del corazón hasta una de la piel. Su desarrollo final está ocasionado por una gran cantidad de factores que lentamente la dirigen hacia un tipo concreto de célula”.
Además, los científicos tuvieron no sólo que generar las células, sino también aprender cómo estabilizarlas, de manera que viviesen al menos 20 días para poder probar que eran las células que esperaban.
A pesar de la importancia de los avances obtenidos, aún queda por averiguar en qué tipo de cultivo de tejido las neuronas humanas maduras podrían vivir. Una vez que se descubra esto, los científicos podrán hacer que las neuronas duren un tiempo indefinido. Los resultados de la presente investigación han aparecido publicados en la revista especializada Stem Cells.